SU1008262A1 - Способ осаждени сульфидов т желых цветных металлов из железосодержащих сульфатных растворов и пульпы - Google Patents

Abstract

1. СПОСОБ ОСАЖДЕНИЯ СУЛЬФИДОВ ТЯЖЕЛЫХ ЦВЕТНЫХ МЕг ТАЛЛОВ ИЗ ЖЕЛЕЗОСОДЕРЖАЩИХ СУЛЬФАТНЫХ РАСТВОРОВ И ПУЛЬП, В1спючаюший обработку продукта при перемешивании и нагревании в присутствии серы известн ком с последующим вы делением серы и сульфидов во фпотокон- ; центрат, отличающийс  тем, что, с целью повышени  степени очистки от железа и качества фпотоконцентрата и удешевлени  процесса, раствор или пульпу одновременно с известн ком обрабатыг. вают посто нным током при плотности тока 50-600 А/м. 2.Способ по п. 1, отличающий с   тем, что конечный рН среды на стадии осаждени , равный 4,О-6,О, регулируют расходом известн ка. ,, 3.Способ по п. 1, о т л и ч а ю - щ и и с   тем, что, с целью повышени  извлечени  цветных металлов и серы во флотоконцентрат, процесс ведут при соогношении анодной и катодной плотности тока 1,5-6,0.

Description

Изобретение относитс  к гидрометаллургии , а именно к способам селективного выделени  суль4мдов т желых цветных .металлов из железосодержащих растворов и пульп в присутствии серы. Известен способ осаждени  в виде сульфидов халькофильных элементов из кислого водного раствора в присутствии серы электролитическим путем с отделением осажденных сульфидов от раствора Недостаток этого способа состоит в том, .что присутствие в растворе железа снижает степень осаждени  сульфидов цветных металлов из-ва выделени  избыточной кислоты при гидролизе железа и ухудшает качество сульфидного осадка. Наиболее близким по технической сущ . ности и достигаемому результату к предла гаемому  вл етс  способ осаждени  сульфидов т желых цветных металлов из железосодержащих сульфатных растворов и цульп, включающий обработку продукта при перемешивании и нагревании в присутствии серы известн ком с последующим выделением серы и сульфидов во флотоконцентрат 21. Недостаток этого способа заключаетс в том, что дл  осаждени  используют до рогосто щий железный порошок. Железный реагент в процессе осаждени  частично сульфидируетс  и ухудшает качество сульфидного концентрата, в котором соотношение суммы цветных металлов к железу около 1, Другим недостатком способа  вл етс  наличие в растворе пульпы после осажДе j ни  значительного количества железа (около 4О г/л), что требует щзоведени  отдельной железоочистки раствора. Цель изобретени  - повышение степени очистки от железа и качества флотоконцентрата и удешевление процесса. Поставленна  цель достигаетс  тем, что в способе осаждени  сульфидов т желых цветных металлов из железосодержащих растворов и пульп, включающем обра ботку продукта при перемешивании и нагревании в присутствии серы известн ком с посперуюищм выделением серы и сульфидов во фпотоконцедтрат, раствор или пульпу одновременно с известн ком обра батывают посто нным током при плотнос ти тока 50-600 А/м. Кроме того, конечный рН среды на стадии .осаждени , равный 4,0-6,0. регу лируют расходом известн ка. Процесс ведут при роотношении анодной и катодной плотностей тока 1,5-6,О. Способ осуществл етс  следующим образом . Содержащий т желые цветные метал; ы и железо сульфатный раствор (или пульпу) загружают в реактор с установленными в ней нерастворимыми электродами и начинают . подачу известн ка при перемешивании , поддержива  температуру 8095 С. Одновременно пульпу обрабатыва- ют посто нным током, выдержива  рабочую плотность тока в пределах 5О6ОО А/м , при которой происходит окисление воды с вьще ением на аноде кислорода , а на катоде водорода. Анодную и катодную площади электродов , погруженных в рабочую среду, вьщерживают такими, чтобы соотношение анодной и катодной плотностей тока было 1,56 ,0. Количество известн ка, задаваемого в реактор, регулируют дл  поддержани  рН среды 4,0-6,О. После достижени  требуемой глубины осаждени  цветных металлов и железа пульпу выгружают из реактора и подвергают флотации. Эту операцию осуществл ют при рН около 4 с добавлением в пульпу флотореагентов (вспениватель и собиратель) и воды дл  поддерживани  рабочего уровн  во флотомашине. Сульфиды и свободна  сера при этом выдел ет в пенный продукт-концентрат .J а окисленное железо и гипс в камерный продукт - хвосты флотации,  вл ющиес  отвальным продуктом. Из серосульфидного концентрата ценные компоненты могут быть выделены известными методами. Предлагаемый способ описан в примерах , результаты которых прештавлены в табнице. Пример 1. Опыт по известному ; способу. Используют окисленную пульпу после автоклавно-окислительного ы 1щелачивани  пирротинового концентрата. Состав пульпы в растворе, г/л: никель 15,1; медь 3,3; кобальт 0,366; железо общее 26,8, в том числе железо двухвалентное 22,4, сера 35,2; в твердом , %: никель 0,8О; медь 0,О46; ко бальт 0,02; железо 47,1; сера обща  22,68, в т.ч. сера элементарна  17,86 рН пульпы 1,42, отношение Ж:Т 1,5. Исходную пульпу в количестве О,5 л . загружают в реактор емкостью 0,7. оборудованный ймпеллерной мешалкой h при перемешивании нагревают до 9Oi 5 С. По достижении указанной температуры в реактор подают 19,0 г известн ка де водной пульпы (Ж:Т 2,2) дл  частич ного осаждени  т жельцс цветных металлов и железа. Используют технический известн к с активностью (в пересчете на активную окись кальци ) 34%. Расход известн ка по весу соответствует 2,5 на 1 г суммы цветных метал лов в растворе окисленно( пульпы. G момента подачи известн ка отсчитывают врем  опыта. Выкрутку пульпы в реакторе с извест н ком осуществл ют в течение 0,5 ч, после чего состав раствора пульпы следу ющий, г/л: никель 11,4; медь 0,29; кобальт 0,32; железо 20,7; сера 30,3 рН 2,35. Затем в реактор загружают 7,5 г железного порошка с активностью О,94, что соответствовало расходу металлического же/юза 0,95 от теоретического . Смесь Выдерживают при перемешивании и указанной температуре еше 1,О 4i Затем осаждение прекращают, отбирают пробу дл  анализа, а всю -оставшуюс  пульпу после осаждени  до 30 С подвергают флотации в лабораторной фпот машине. Флотацию ведут при рН около 4,0, добавл ют к пульпе воду дл  поддер жани  рабочего уровн  в камере и ф ютореагенты: вспениватель (Т-66) и собиратель (бутиловый аэрофпот) из расчета со ответственно 6О г/т и 300 г/т твердого в пульпе. Продукты флотации (концентрат и хвосты после разделени  жидких и твердых фаз) анализируют. По данным измерений и . химического анализа производ т балансовый расчет процесса. Пример 2. Опыт по предлагаемому способу. Составы исходной окисленной пульпы, пульпы известн ка, температурный режим и используемое оборудование (реактор и флотомашина) такие же, как в щ)имере 1. Отличием 5шл етс  то, что в реакторе на рассто нии 50 мм по обе стороны от оси мешалки установлены два одинаковых титановых электрода (анод и катод), соединенные с выпр мителем, вольтметром и миллиамперметром. С момента подачи напр жени  к электродам отсчитывают врем  . В течение всего опь1та по осаждению поддерживают анодную и катодную плотности тока 50 А/м и порци ми подают пульпу известн ка в количествах, обеспечивающих рН смеси 4,7. Общий расход известн ка за врем  опыта 1,5 ч составл ет 71,5 г. Глубина осаждени  никел  и железа в опыте составл ет соот- 1O в ви6J4 ветственно 1,28 г/л и 1,93 г/л. После осаждени  пульпу из реактора выгружают и подвергают серосульфидной флотации в режиме, аналогичном указанному в примере 1. Пример 3. Услови  проведени  опыта и расхода известн ка такие же, как и в примере 2. Отличием  вл етс  то, что анодную и катодную плотности тока поддерживают 1ОО А/м . После электрообработки глубина осаждени  никел  и железа составл ет соответственно 0,52 г/л и 0,28 г/л. Пример 4. Услови  опыта такие же, как в примере 2. Отличие в том, катодную плотности тока что анодную и 60О А/м выдерживают Пример 5. Услови  опыта такие же, как в примере 3. Отличие заключаветс  в том, что соотношение анодной и катодной плотностей тока выдерживают 0,5j4TO достигают двухкратным уменьщением площади анода по отношению к площади катода. Катошха  плотность то .rt ка прт этом составл ет ГОО г/м , После электрообработки г-лубина осаждени  никел  и железа составл ет соответственно 0,31 г/л и 0,031 г/л, а изйлечение никел  в концентрат на флотации меньше , чем в предыдущих опытах и состав- л ет 79,97% Пример 6, Услови  опыта и катодна  плотность тЛзка такие же, как в примере 3. Отличием 5гал етс  то, что соотношение анооаой и катодной плотностей тока составл ет 2,0. После осаждени  содержание никел  и желева и раст воре 0,09 г/л и О,О4 г/л, Извлечение никел  в концентрат на флотации составл ет 25,55%. Пример 7. Услови  опыта такие же, как в примере 3. Отличие в том, что соотношение анодной в катодной плотностей тока 4,0. П р и м р 8. Услови  опыта такие же, как в примере 3. Отличием  вл етс  то что соотнс иение анодной и катодной плотностей тока 6,0. .Пример 9 Услови  опыта такие же, как в примере 3. Отличием  вл етс  то, что расход известн ка на осаждение меньше и составл ет 67,5 г. После осаждени  рН среды 4,0, а содержание никел  и железа в растворе составл ет соответственно 0,64 г/л и 1,29 г/л. Пример 1О. Услови  опьгта такие же, как В примере 3. Отличием  вл етс  то, что расход известн ка на осаждение составл ет 68,5 г. После осаждени  рН среды 4,2, а содержание никел  и железа в растворе составл ет соответственно 0,48 г/л и 1,23 г/л.

Пример 2 показывает, что применение дл  осаждени  сульфидов т желых цветных металлов из железосодержащего раствора или пульпы серы с известн ком вместо металлического железа и обработка продукта посто нным током с нерастворимыми анодами позвол ет выделить сульфиды цветных металлов и одновременно обеспечивает железоочистку раствора с осаждением железа в виде окислов, чего не дает известный способ (пример 1). Дл  обработки продукаа посто нным то-15

ком плотность тока не должна быть ниже 50 А/м , так как в противном случае не обеспечиваетс  требуема  глубина осаждени  металлов и достаточно полное извлечение ценных компонентов во флото- 20 С другой стороны превьпиеконцентрат . Л ние плотности тока 60О А/м приводит к перерасходу электроэнергии не увеличива  больще глубины осаждени  металлов извлечение цветных металлов и серы во 5 флотоконцентрат (примеры 2-4). При этом соотнощение анодной и катодной плотностей, тока следует поддерживать в пределах 1,5-6,0, чтобы скорость осаждени  окислов железа сильно не превыща-30 ла скорость осаждени  сульфидов т желых цветных металлов. Указанные услови  спо собствуют лучщему разделению сульфидной и окисленной фаз при флотации и обеспечивают максимальное (95-98%) извлечение сульфидов и серы в концентрат (примеры 6-8). Как следует из примеров 9-10 расход известн ка при осаждении сульфидов т желых цветных металлов с электрообра , боткой следует выдерживать таким, чтобы рН среды было 4,О-6,О. При рН мень ше 4,О не обеспечиваетс  требуема  глубина осаждени  металлов, а поддержание рН больше 6,0 нецелесообразно, так как это приводит к непроизводительному перерасходу известн ка. Пример 11. Используют пульпу После автоклавного окислительного выше лачивани  пирротинового концентрата. Состав пульпы в жидкости, г/л: никель 15,8; медь 3,9; кобальт 0,4; железо 24,4; сера 33,9; в твердом, %: никель 0,76; медь О,39; кобальт О,О2; Железо 47,8; сера обша  22,9, в том Числе сера элементарна  i8,15, рН пуль Пы 11,7. Услови  приведени  опыта, в том числе соотношение анодной и катодной плот , равное 3,0, такие же.как в

ностей тока,

примерах 12-15. Отличием  вл етс  то, что расход известн ка на осаждение составл ет 75,5 г, а рН пульпы после осаждени  бьш 6,0.

Пример 12. Услови  опыта такие же, как в примере 11. Отличие в том, что анодную плотность тока поддерживают 15О А/м , а отношение анодной и катодной плотностей тока 1,5. Расход известн ка в опыте 73,0 г, а рН пульпы 5,О.

Из сравнени  результатов опытов видно , что обработка содержащей т желые цветные металлы, железо и серу пульпы

работке расхода известн ка, обеспечивающего рН пульпы от 4,0 до 6,0 (примеры 9-11 по предлагаемому способу) позвол ет достигать большее извлечение в посто нным током и поддержание при обконцентрат цветных 1у1еталлов на 1,92 ,8% и серы на 9,0%, чем в известном способе (пример 1). Из примеров 6, 8, 12 следует, что более высокое извлечение т желых цвет- Hi металлов и серы в концентрй по сравнению с известным способом обеспечиваетс  также при поддержании отноще- ни  анодной и катодной плотностей тока при осаждении в пределах 1,5-6,0. Если отнощение анодной и катодной плотностей тока меньше 1,5, например 1,0 (пример 3), то извлечение ценных компонентов в концентрат близко к показател м извест- кого способа. Как установлено исследовани ми , повышение анодной и катодной плотности тока при осаждении больше 6,0 также приводит к снижению показателей процесса до значений известного спо-, соба. При сравнении предлагаемого спос.оба с базовым следует, что в предлагаемом способе Достигаетс  более высокое извлечение цветных металлов во флотоконцентрат и селективность выделени  ценных компонентов. При этом расходы на реагенты в предлагаемом способе меньше , так как отпадает необходимость в дорогосто щих железном порошке и необходимость в повьпиенном расходе известн ка на вьщеление избыточного железа, вносимого в раствор при осаждении. Другим преимушеством этого способа  вл етс , меньша  обща  продолжительность осаждени  металлов 1,5 ч по сравнению с базовым способом, по которому суммарное врем  осаждени  металлов из раствора составл ет 7,5 ч.

Продолжение таблицы

8О,97 О,257,06 О,О97,92

Г

85.660,2Г7,74О,06 6,89

80.670,207,400,04 6,91 91,14 0,217,770,04 6,91 89,85 0,56 20,5 0,О8 9,1О 92,80 0,207,33 О,ОЗ 3,4 91,14 0,186,660,02 2,27 9О,85 О,186,в8О,ОЗ 3,42

93,14 0,2()1,:М..ОЗ .3.38 о 1098,000,20 82,86 9,6 5,3570,9 73,34 1196,700,23 92,11 11,46,5670,6 75,67 12|95,73 0,23 91,11 10,76,0970,7 74,93

1008262

10 Продолжение таблицы 59,2 93,19 0,19 6,92О,02 2,26 55,3 89,61 0,20,7,150,033,38 54,6 87,49 0,19б,78 0,03 3,37

Claims (3)

1. СПОСОБ ОСАЖДЕНИЯ СУЛЬФИДОВ ТЯЖЕЛЫХ ЦВЕТНЫХ МЕг ТАЛЛОВ ИЗ ЖЕЛЕЗОСОДЕРЖАЩИХ СУЛЬФАТНЫХ РАСТВОРОВ И ПУЛЬП, включающий обработку продукта при перемешивании и нагревании в присутствии серы известняком с последующим вы> делением серы и сульфидов во фпотокон- ч центрат, отличающийся тем, что, с целью повышения степени очистки от железа и качества флотоконцентрата и удешевления процесса, раствор или пульпу одновременно с известняком обрабатывают постоянным током при плотности тока 50-600 А/м^.

2. Способ по π. 1, о т л и чаю- щийся тем, что конечный pH среды на стадии осаждения, равный 4,0-6,0, ' регулируют расходом известняка.

3. Способ по п. ^отличающийся тем, что, с целью повышения извлечения цветных металлов и серы во флотоконцентрат, процесс ведут при соотношении анодной и катодной плотности тока 1,5-6,0.

>

1 1008262